自行车模型的设计 教案

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自行车模型的设计 教案

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《自行车模型的设计》教学设计
  一、【教学目标】
  1. 知识与技能:
  (1) 知道常用金属丝的特性和用途。
  (2) 知道自行车结构与部件名称,能识读自行车模型的零件图。
  (3) 初步学会对金属丝材料进行划线、分割、弯折、整形等技术。
  (4) 初步学会常用金属丝的几种连接方式及应用。
  (5) 能够依据示意图安排工艺,并进行加工、装配和调试。
  2. 过程与方法:
  (1) 通过调查发现自己的需求,确定自行车模型设计的要求并构思方案。
  (2) 在自行车模型的设计、制作及评价的活动中,发现技术活动过程中出现的问题,并且能修改原来的设计。
  3. 情感态度与价值观:
  (1)通过学习,激发学生浓厚的兴趣,并逐步形成严谨、细致、耐心的工作态度和意志品德。
  (2)初步养成与他人进行技术合作、技术交流的能力。

  二、【教学重点与难点】
  1. 教学重点:
  (1) 金属丝材料的划线、分割、弯折、整形等技术。
  (2) 金属丝的连接方式及用途。
  2. 教学难点:
  (1) 自行车模型的构思与表达。
  (2) 自行车模型的组装与调试。
  三、【教学器材】
  学具:尖嘴钳、靠模(直径为40毫米的圆柱物 每2人一个)
  教具:单人自行车模型、双人自行车模型
  四、【教学过程】
(一)材料特性与用途
  1、课时建议:1-2课时
  2、准备知识:收集有关金属丝材料的特性及用途,收集有关自行车发展历史和自行车给人们生活带来的变化。
  3、导入:可以列举有关实例图片或展示一些自行车模型,然后设问。
  设问1:自行车模型可选择哪些金属丝材料?选用铁丝加工自行车模型与铜丝加工自行车模型有什么不同?引导学生分析与想象,在此基础上,设问2。
  设问2:常用金属丝材料有什么特性?适合做模型的金属丝有哪些?启发学生进一步思考,分析得出材料特性与用途,为自行车模型的材料选择作铺垫。
  4、材料特性与用途的探究活动
  活动1:收集到的有关资料交流。
  活动2:探究材料的特性
  学生分为4人一组,提供金属丝材料:铁丝、铜丝、钢丝。
  通过对不同材料的“观察”与“切割”探究活动,了解材料的色泽,分析判断材料的硬度;通过对材料的拉伸、弯折等实验比较,归纳其特性与用途。
  补充:金属丝型号与金属丝粗细关系
  金属丝的型号与直径的关系是:型号越大直径越小。一般情况下:22# 铁丝可用作固定时,缠绕或绑扎的材料。14# -18# 铁丝比较适合学生弯折成型。 10#、12# 铁丝部分在下料、弯折、成型时,学生会感到比较困难。所以选用较粗的铁丝造型时,设计的造型要求简单,零件相对要大;采取的加工策略是:先成型后切割。
说明:通过对不同材料观察与分析等探究活动,让学生理解不同材料的色泽与硬度;通过拉伸、弯折等实验比较,加深对材料特性与用途的理解。探究活动为学生掌握材料的特性与用途提供了平台;补充的内容,能使学生在作品的设计与制作的过程中,合理的选用材料,科学的设计加工流程。
(二)金属丝的连接
  1、课时建议:2课时
  2、准备知识:收集各种金属丝的连接方式及连接特点。
  3、导入
  活动1:自学(P52金属丝的连接)
  活动2:金属丝连接方式师生对话。
  重点讨论:金属丝连接有哪几种方式?
  归纳:金属丝的连接方式。
  金属丝的连接方式分为“固定连接”与“活动连接”两种。
  固定连接有:临时固定连接与永久性固定连接。临时固定连接可选用“缠绕”与“绞合”的方法加工;永久性固定连接可选用“焊接”和“胶合”的方法加工。
  活动连接中常见的有环连接,主要用于可反复转动的部位。如吊环、智力套环、链条等。
  活动3:尝试与体验
  试一下3-1:三种连接方式的尝试与体验
    
缠绕连接    绞合连接    环连接
  对不同的连接方式,要求每位学生独立分析连接牢度,反思操作过程中发现的问题及解决的方法。
  活动4:小组交流与质量检查。
  说明:在活动1的基础上,进入活动2“金属丝连接方式师生对话”,通过对话了解金属丝常见的连接方式及分类;通过归纳使学生清晰地了解“固定连接”与“活动连接”之间的差异。
通过活动3:三种连接方式的尝试与体验,理解其特点与用途。对不同的连接方式,要求每位学生独立分析连接牢度,反思操作过程中发现的问题及解决的方法;再组织小组交流,检查连接的质量。
  通过尝试与体验后,使学生掌握几种连接方法,可迁移到自行车模型连接的设计与制作的活动中。

(三)技能体验
  1、课时建议:4课时
  2、准备知识:收集金属丝弯曲成型有哪些方法。
  3、导入:
  (1)技能体验1:铜丝画“老虎”(2课时)
  活动1:金属丝弯曲成型的方法交流。
  归纳:徒手加工与靠模加工。徒手加工的特点是:灵活易变;靠模加工的特点是:速度快,造型准确。
  活动2: 铜丝画“老虎”分析与思考
  (1)根据P53铜丝画“老虎”造型,分析与思考后师生对话:
  问题1:作品从何处开始,结尾在什么地方?这样处理有什么好处?
  问题2:可选择什么工具弯曲成型?
  问题3:弯曲成型可分解的步骤。
  弯曲成型的步骤:① 定位(用笔在弯折处画上记号);② 弯曲成型(棱角加工:右手握尖嘴钳,尖嘴处夹紧铜丝,左手的拇指按住铜丝与四指反向用力,使铜丝弯折处成棱角。弧线加工:可利用两手拇指的弧度弯曲成型);③ 整形(把弯曲后的造型放在图样上对照与修整,直到满足图样要求为止)。
  活动3:试一下3-2 “老虎”尝试与体验
  工艺流程:动物眼睛→前肢→腹部→后肢→尾→背→耳→头→嘴。
  质量要求:造型基本与图样一致。
  活动4:交流与评价
说明:通过师生的对话活动,引导学生从不同视角进行分析与思考;通过金属丝弯曲成型的步骤剖析,了解定位、成型、整形的基本技能。
通过尝试与体验,掌握金属丝的成型基本方法,通过交流与评价,增强质量与效率意识。

  (2)技能体验2:“金蝉脱壳”(2课时)
  活动1:分析与思考
  (1)粗铁丝下料的分析与思考
  ① 在尖嘴钳手柄的哪一个部位加压,可以较容易的将粗铁丝截断?
  ② 铁丝放在刀口的什么位置,用同样的力度,剪出的刀痕最深?
  ③ 经刀口加压后,铁丝仍未截断,可用什么方法使铁丝在截口出断开?
  (2)“金蝉脱壳”智力套环零件特点分析与思考
  ①“零件2”与“零件3”都是圆环,是否能用同样的方法成型?
  ② 在圆环成型时,采取什么方法既能保证质量,又能提高工作效率?
  ③ 铁丝成型与铁丝的长度之间有关系吗?
  活动2:尝试与体验
  内容:试一下3-3 “金蝉脱壳”
  工艺流程与质量要求
  (1)下料
  划线、分割。由于做智力套环的铁丝较粗,下料时要求学生注意握柄的位置(一般手可捏在尖嘴钳两柄距离最远的位置,下料时可达到较满意的效果)。如果出现截不断的现象,可用尖嘴钳钳住刀痕的上端,向左右方向扭动铁丝,使铁丝在刀痕处断开。
  (2)零件成型与活动连接
  零件1成型时,先用尺量出中点,然后放在靠模(圆柱器皿)上弯曲成型。下端的圆弧不要封口,当连接完成后,用钳子夹紧。
  零件2、3要先弯曲成型,后下料,否则会难以成型,教学时应特别提醒学生。
  装配与调试质量要求:零件2装配时方向要求一致,使零件1前后翻动灵活;零件3“上套”后,不能从零件1中自然脱落。
  活动3:智力套环“上套”与“解套”比赛
说明:通过粗铁丝下料的操作分析,使学生学会正确使用加工工具;通过对“金蝉脱壳”智力套环零件特点的分析与思考,帮助学生了解特殊的零件成型可利用靠模进行操作,提高加工效率与零件的质量。

  “上套”时将零件1对折,零件3从对折的间隙中穿入,后将零件1打开,使零件3处在零件1中间的位置;“解套”则反之
(四)自行车模型的设计与制作
  1、课时建议:6-8课时
  说明:通过自行车主要部件名称的释读,为自行车模型设计作铺垫。通过对自行车传动、掣动与导向部分的简化,使学生感悟设计过程中的技术思想与方法。通过“实例介绍1”的分析与导读,使学生懂得:当主视图无法准确无误的表达“物体”的形状与大小时,可以绘制多视角的视图,其目的是把“物体”的形状与大小表达清楚。
  通过尝试与体验活动,加深学生对三视图的理解。通过自行车模型图的交流与修正的活动,提供学生自我反思与修正自己原先想法的空间;同时创设一个技术语言交流的机会。

  (1)设计与表达:2课时
  (2)制作与交流:4-6课时
  2、准备知识:收集金属丝加工各种自行车模型。
  3、导入:各种自行车模型作品展示与交流。
  活动1:自学
  内容:P48构思方案
  活动2:交流与导读
  内容:(1)自行车主要部件名称;(2)传动、掣动、导向部分简化
  首先要求学生了解自行车的结构及主要部件的名称。了解自行车模型设计的一般规律;知道自行车模型可由三种基本部件组成:传动部分,掣动部分及导向部分。在构思的过程中,用一根铁丝完成的部件将会产生较好的视觉效果,部件与部件之间的连接既要合理美观,又要加工简单。
  活动3:自学
  内容:(1)设计表达;(2)实例介绍1
  设计表达中适当补充三视图的概念,让学生了解当一个视图不能确切地反映物体特征时,可以通过二视图或三视图表达物体的特征。通过实例介绍1的学习,让学生构建三视图的概念。
  主视图——由物体正前方向后做正投影得到的视图,也叫正视图、正面图。
  俯视图——由物体上方向向下做正投影得到的视图,也叫顶视图。
  左视图——由物体左方向右做正投影得到的视图。
  活动4:尝试与体验
  内容:绘制1∶1自行车模型图
  活动5:自行车模型图的交流与修正。

  2、自行车模型制作
  活动1:自学
  内容:实例介绍2
  活动2:交流与导读

  模型制作质量要求
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  活动3:尝试与体验
  在金属丝弯曲成形时,学生可能出现一次成型不到位的情况,在教学过程中可让学生分步完成。首先,确定弯曲的位置与长度,可用笔在金属丝上作记号,然后根据图样进行造型,最后放在图样上修整。在自行车模型零件的成型时,需要提供给学生一份1∶1的零件图(附录1——自行车的模型零件图)。成型时,在较多的位置上有两根铁丝需要同时成型,若是简单的造型,可采取两根铁丝同时弯折成型的方法;若是较为复杂的造型可以等一根铁丝成型后,再加工另一根铁丝造型,但要留意两边造型对称。
  活动4:记录操作过程中,碰到的问题及解决问题的方法。
  活动5:交流与评价
说明:通过自行车模型的质量要求分析,在尝试活动中,让学生感悟与理解从事技术活动必须具备的品质与态度,能够安全而负责地参加技术活动。通过记录操作过程中碰到的问题及解决问题的方法,使学生能进行自我调控。通过交流与评价,提供再学习的机会。

  七、【教学参考】
  1. 近代自行车发展
  就近代自行车而言,也有过几次重大革新,一是增添了变速装置,出现了多级变速,最多达到10~21个档位,可以随意调节,以适应不同的地形和气候条件,给旅游和竞赛带来了极大的方便;二是材质不断改进,向质轻、坚固的方向发展,提高了自行车的行驶速度;三是结构形式的改进,增加了自行车的型号、类别,现在流行的有踏板式自行车、折叠式自行车、椭圆牙盘自行车和多人骑行自行车等;四是动力的改进,目前已经出现全电子控制自行车、液压传动自行车。世界上先进的竞赛自行车,通常每辆只有6~9公斤重。为了进一步提高竞赛自行车的速度等性能,日本生产了“空气动力赛车”已经问世,1981年在法国举行的全国自行车比赛中,冠军获得者吉西杰使用的就是这种赛车。这种空气动力赛车引起了世界各国的注目。纵观自行车从诞生到现在170多年的历史,它一直在不断地发展前进。
  2. 铁艺发展和地位
  建筑装饰采用铁质材料的历史,相对于铁的几千年的应用历史来说要短得多。铁的工艺性能非常好,其硬度大、强度高,坚固、耐用、连接牢固,且结构性好。由于铁的艺术性比较差,其色彩黑暗、光泽感不强、厚重,因而不为建筑装饰所采用,但随着钢铁工业的发展,钢铁产品的生产和加工能力有了极大的提高。铁制品在工业品和日用品中应用越来越广泛,人们对这“黑、笨、冷、重”的材料的审美观产生了微妙的变化。人们开始接受和欣赏铁的艺术之美。
欧洲大陆发明的铁艺,这种将金属质感和艺术美融于一体的装饰,以其欧洲古典浪漫主义的风格和回归自然的温馨感觉,逐渐受到各层次人们,特别是追求时尚的人们的喜爱与推崇,并被迅速用于建筑装饰之中。铁艺制品具有坚固、耐久、无污染、不老化、耐火、安全等优势,特别是其千姿百态、变化多端的艺术造型,使它在众多装饰材料中,以独特、高雅、温馨、浪漫的艺术风格独树一帜。
  由于目前国内铁艺方面的资料不太多,因此铁艺在中国并没有得到广泛的应用。随着国民经济的发展,人民生活的逐步富裕,将使人们对这一较为“昂贵”材料的装饰性产生极大的需求。

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